CN106037596A - 一种新型擦地机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型擦地机器人，包括骨架，其中骨架的中部设置水箱，水箱的上部设置上密封盖和下密封盖，所述水泵和风机通过螺栓组固定在擦地机器人骨架上，风机上设置风机连接件，下密封盖的中部嵌有过滤杯，骨架的侧壁设置传感器固定支架，传感器固定支架上装有测距传感器，水箱的两侧各设置一个刷盘驱动电机，刷盘驱动电机的顶部装有刷盘驱动电机盖板。本发明机器人主体结构通过一次成型，保证了结构密封性，简化了加工装配复杂度，造型小巧美观，运动灵活，可实现自主避障，并能对清洁过程产生的污水进行回收、处理与循环利用，环保价值很高，适合商业推广与开发应用。

Description

一种新型擦地机器人

技术领域

本发明涉及家用型服务机器人领域，特别是一种具有污水循环处理再利用和自主避障功能的新型擦地机器人。

背景技术

当今社会的发展与进步促使人们对物质生活有着更高的追求，人们迫切希望双手能从繁琐的清洁工作中解放出来，家用智能服务机器人完美地解决了这个问题。日常生活中，家庭地面会不可避免地出现泥巴等污渍，粘在地面上难以清洗，如果人工清洗，费时费力，部分地面如沙发下的地面清扫难度很高，而且手会与脏物发生接触，影响身体健康，这就使得擦地机器人进入家庭具备了可行性。

为解决上述问题，最近几年，国内的研究机构相继研发出了不同结构与功能的拖地机器人。专利申请号为201310364971.X的发明专利“一种拖地模块以及清洁机器人”，具有拖地模块与移动平台，所述拖地模块包括安装平台和布置于平台上部的动力系统、供水系统、污水回收系统、海绵辊、清洗辊及喷嘴等装置，所述动力系统用于驱动海绵辊和清洗辊的旋转运动，所述供水系统和喷嘴连接，用于喷嘴的供水，所述污水回收系统与海绵辊连接，用于海绵辊的污水回收。该专利虽然具有污水回收系统，可以回收并储存污水，但是它无法对污水进行净化处理，也没有设计能够循环利用污水的结构，同时虽然它具有移动平台，但是它的移动平台不具备避障功能，无法实现自主运动，并且该专利的结构复杂、零件较多，各种部件的安装与拆卸步骤较繁琐。

专利申请号为201510054983.1的发明专利“一种自动清洗抹布的拖地机器人”，包括拖地机构，所述拖地机构包括具有内腔的壳体、抹布、主动轮、从动轮、循环水泵、抹布清洗轮、抹布挤干组件及主动电机等装置。它是通过对拖地后抹布中残留的污水进行挤压、过滤从而实现污水的循环利用。但该发明的污水回收处理再利用模块复杂度较高，需要设计抹布清洗、挤干等额外组件，使得生产制造及安装的难度提高，抹布的使用寿命较短，需经常拆卸清洗，同时它是通过转动履带型抹布将地面污垢擦除，未能与地面产生充分摩擦，清洁效果不够好。

综上所述，现有拖地机器人在回收与循环利用污水、清洁效果、结构简易程度、清洗维护方式等方面均存在着一定的缺陷。

发明内容

本发明公开了一种新型擦地机器人，能有效解决工作后地面污水残留过多影响清洁效果的问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种新型擦地机器人，包括骨架和设置在骨架上的水泵、风机、风机连接件、下密封盖、过滤杯、上密封盖、刷盘驱动电机盖板、传感器固定支架、刷盘驱动电机、驱动轮电机、驱动轮、刷盘、万向轮、吸水扒、联轴器；

其中骨架的中部设置水箱，水箱的上部设置上密封盖和下密封盖，所述水泵和风机通过螺栓组固定在擦地机器人骨架上，风机上设置风机连接件，下密封盖的中部嵌有过滤杯，骨架的侧壁设置传感器固定支架，传感器固定支架上装有测距传感器，水箱的两侧各设置一个刷盘驱动电机，刷盘驱动电机的顶部装有刷盘驱动电机盖板，骨架的底部装有驱动轮电机、驱动轮、刷盘、万向轮和吸水扒，驱动轮在驱动轮电机的带动下旋转，刷盘的数量为两个，每个刷盘驱动电机的电机轴均通过对应的联轴器与对应的刷盘连接，带动刷盘旋转，吸水扒位于驱动轮和刷盘之间，万向轮位于骨架底部的前方并位于两个刷盘之间；

水泵的进水口与水箱相连，水泵的出水口与橡胶管的进水口相连，橡胶管的出水口为两个，分别位于对应刷盘的上方，为刷盘喷水；风机连接件通过橡胶管与上密封盖的孔相连且密封，下密封盖通过橡胶管与吸水扒入水孔相连，风机吸走水箱中的空气，使水箱形成真空环境，吸水扒入水孔最终将污水吸入过滤杯中，过滤后的水流入水箱中。

本发明与现有发明相比，其显著优点为：1)本发明的机器人主体结构为一次成型结构，简化了各部件加工装配复杂度的同时，保证了出色的密封性，同时造型小巧美观，安装与拆卸方法便捷，更适合推广应用；2)由两个驱动轮和一个辅助万向轮组成机器人的运动模块，采取差速驱动的模式驱动机器人行走，转向灵活，速度较快；3)在机器人上布置了红外测距传感器，能够完整采集环境信息，实现自主避障；4)本发明可以回收处理并循环利用清洁地面产生的污水，保证了清洁效果的同时也节省了水资源，体现了环保价值；5)本发明提供了一种向刷盘均匀渗水从而控制刷毛中含水量的技术，刷毛与常用的清洗辊、抹布相比对地面的清洁效果更好，同时减少了产生的污水量。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为本发明一种新型擦地机器人的俯视图。

图2为本发明一种新型擦地机器人的仰视图。

图3为本发明一种新型擦地机器人刷盘连接结构的爆炸视图。

图4为本发明一种新型擦地机器人骨架的三维视图。

具体实施方式

结合图1，图2，图3和图4，本发明的一种新型擦地机器人，包括骨架和设置在骨架上的水泵1、风机2、风机连接件3、下密封盖4、过滤杯5、上密封盖6、刷盘驱动电机盖板7、传感器固定支架8、刷盘驱动电机9、驱动轮电机10、驱动轮11、刷盘12、万向轮13、吸水扒14、联轴器15；

其中骨架的中部设置水箱，水箱的上部设置上密封盖6和下密封盖4，所述水泵1和风机2通过螺栓组固定在擦地机器人骨架上，风机2上设置风机连接件3，下密封盖4的中部嵌有过滤杯5，骨架的侧壁设置传感器固定支架8，传感器固定支架8上装有测距传感器，水箱的两侧各设置一个刷盘驱动电机9，刷盘驱动电机9的顶部装有刷盘驱动电机盖板7，骨架的底部装有驱动轮电机10、驱动轮11、刷盘12、万向轮13和吸水扒14，驱动轮11在驱动轮电机10的带动下旋转，刷盘12的数量为两个，每个刷盘驱动电机9的电机轴均通过对应的联轴器15与对应的刷盘12连接，带动刷盘旋转，吸水扒14位于驱动轮11和刷盘12之间，万向轮13位于骨架底部的前方并位于两个刷盘之间；

水泵1的进水口与水箱相连，水泵1的出水口与橡胶管的进水口相连，橡胶管的出水口为两个，分别位于对应刷盘12的上方，为刷盘喷水；风机连接件3通过橡胶管与上密封盖6的孔相连且密封，下密封盖4通过橡胶管与吸水扒14入水孔相连，风机2吸走水箱中的空气，使水箱形成真空环境，吸水扒14入水孔最终将污水吸入过滤杯5中，过滤后的水流入水箱中。

所述骨架为矩形，传感器固定支架8位于矩形的前方和两侧。

所述驱动轮电机10的数量为两个，驱动轮11的数量也为两个，均位于骨架底部后方，每个驱动轮电机10驱动一个驱动轮11。

所述吸水扒14上设置刮条。

所述刮条的材料为海绵。

本发明的新型拖地机器人的使用功能和工作过程如下：首先打开机器人电源，驱动轮电机10上电后带动驱动轮11转动，万向轮13发生随动动作，机器人向前运动；安装在传感器固定支架8上的传感器在机器人运动过程中，持续通电对周围环境进行监测，若发现机器人行进路径上存在障碍物，会将采集到的信号反馈至机器人的主控制器，然后主控制器发出指令，调节两个驱动轮电机10的输出转矩，通过差速驱动的方式，对机器人的行走速度与方向进行调整，实现自主避障。机器人行进过程中，两个直径为150mm的刷盘12，由刷盘驱动电机9带动进行转动，和地面发生摩擦，两个刷盘分别以顺时针与逆时针的方向进行旋转，对地面进行清洁。在刷盘12旋转的过程中，骨架内的水箱中已溶解有清洁剂的水会被水泵1从水箱中抽出，并淋洒到两个刷盘12上，刷盘12的不断旋转可以保证刷毛上水分的均匀分布。地面污渍由于刷盘12的循环旋转摩擦与清洁剂的化学作用，就会被清洗干净。同时在机器人向前运动的过程中，吸水扒14上的刮条会将污水聚拢到一起，风机2上电后其叶轮高速旋转，风机连接件3和上密封盖6的孔通过一根橡胶管相连并保持密封，这样风机2就能将水箱中的空气抽出，污水会随着气流一同被吸入水箱内的一根橡胶管，这根橡胶管与过滤杯5旁边的孔相连并保持密封，这样污水会流入过滤杯5中，杂质会被过滤杯5过滤，处理后的污水又通过过滤杯5流回水箱内，实现了污水的循化再利用功能，体现了环保性。

综上所述，本发明能够满足擦地机器人工作时产生的污水循环处理再利用的要求，解决了目前市场上拖地机器人普遍存在的亟需攻克的难题，即工作后地面污水残留过多、影响清洁效果的问题。

Claims (5)

1.一种新型擦地机器人，其特征在于，包括骨架和设置在骨架上的水泵[1]、风机[2]、风机连接件[3]、下密封盖[4]、过滤杯[5]、上密封盖[6]、刷盘驱动电机盖板[7]、传感器固定支架[8]、刷盘驱动电机[9]、驱动轮电机[10]、驱动轮[11]、刷盘[12]、万向轮[13]、吸水扒[14]、联轴器[15]；

其中骨架的中部设置水箱，水箱的上部设置上密封盖[6]和下密封盖[4]，所述水泵[1]和风机[2]通过螺栓组固定在擦地机器人骨架上，风机[2]上设置风机连接件[3]，下密封盖[4]的中部嵌有过滤杯[5]，骨架的侧壁设置传感器固定支架[8]，传感器固定支架[8]上装有测距传感器，水箱的两侧各设置一个刷盘驱动电机[9]，刷盘驱动电机[9]的顶部装有刷盘驱动电机盖板[7]，骨架的底部装有驱动轮电机[10]、驱动轮[11]、刷盘[12]、万向轮[13]和吸水扒[14]，驱动轮[11]在驱动轮电机[10]的带动下旋转，刷盘[12]的数量为两个，每个刷盘驱动电机[9]的电机轴均通过对应的联轴器[15]与对应的刷盘[12]连接，带动刷盘旋转，吸水扒[14]位于驱动轮[11]和刷盘[12]之间，万向轮[13]位于骨架底部的前方并位于两个刷盘之间；

水泵[1]的进水口与水箱相连，水泵[1]的出水口与橡胶管的进水口相连，橡胶管的出水口为两个，分别位于对应刷盘[12]的上方，为刷盘喷水；风机连接件[3]通过橡胶管与上密封盖[6]的孔相连且密封，下密封盖[4]通过橡胶管与吸水扒[14]入水孔相连，风机[2]吸走水箱中的空气，使水箱形成真空环境，吸水扒[14]入水孔最终将污水吸入过滤杯[5]中，过滤后的水流入水箱中。

2.根据权利要求1所述的新型擦地机器人，其特征在于，骨架为矩形骨架，传感器固定支架[8]位于矩形的前方和两侧。

3.根据权利要求1所述的新型擦地机器人，其特征在于，驱动轮电机[10]的数量为两个，驱动轮[11]的数量也为两个，均位于骨架底部后方，每个驱动轮电机[10]驱动一个驱动轮[11]。

4.根据权利要求1所述的新型擦地机器人，其特征在于，吸水扒[14]上设置刮条。

5.根据权利要求4所述的新型擦地机器人，其特征在于，所述刮条的材料为海绵。